(Ⅱ)由(Ⅰ)知,当m??1时,C1的方程为x2?y2?a2;
当m?(?1,0)?(0,??)时,
C2的两个焦点分别为F1(?a1?m,0),F2(a1?m,0).
对于给定的m?(?1,0)?(0,??),C1上存在点N(x0,y0)(y0?0)使得 S?ma的充要条件是
?x02?y02?a2,y0?0, ①??12??2a1?my0?ma ②?2
2由①得0?y0?a,由②得y0?ma1?mma1?m,
当0??a,即1?52?m?0,或0?m?1?25时,
存在点N,使S?ma:
ma1?m1?521?522当?a,即?1?m?,或m?时,
不存大满足条件的点N. 当m????1?52??1?5?,0???0,?时, ??2????????????由NF1?(?a1?m?x0,?y0),NF2?(a1?m?x0,?y0), ?????????2222可得NF1?NF2?x0?(1?m)a?y0??ma ?????????令NF1?r1,NF2?r2,?F1NF2??,
2?????????ma2则由NF1?NF2?r1r2cos???ma,可得r1r2??,
cos?从而S?12r1r2sin???masin?2cos?22??12matan?,于是由S?ma,
22可得?12matan??ma,即tan???22mm,
综上可得: 当m???????1?52?2在C1上,存在点N,使得S?ma,且tanF1NF2?2; ,0?时,??当m??0,1?5?2?时,在C1上,存在点N,使得S?ma,且2?tanF1NF2??2;
???1?5??1?5?,?????时,在C1上,不存在满足条件的点N. ??2??2?当m???1,10.(2011年高考陕西卷理科17)(本小题满分12分) 如图,设P是圆珠笔x2?y2?25上的动点,点D是P在x轴上的投影,M为PD上一点,且MD?45PD
(Ⅰ)当P的在圆上运动时,求点M的轨迹C的方程; (Ⅱ)求过点(3,0)且斜率为长度。
【解析】:(Ⅰ)设M的坐标为(x,y),P,P的坐标为(xp,yp),
?xp?x,22xy52?2??1 由已知得?5?P在圆上,?x?(y)?25,即C的方程为
y?y,25164?p?445的直线被C所截线段的
(Ⅱ)过点(3,0)且斜率为
45 的直线方程为y?4545(x?3),设直线与C的交点为
A(x,y),B(x2,y2),将直线方程y?(x?3)代入C的方程,得
x225?(x?3)252?1,
即x?3x?8?0。?x1?23?241,x2?3?241
?线段AB的长度为AB?(x1?x2)?(y1?y2)?22(1?1625)(x1?x2) 2?4125?41?415
注:求AB长度时,利用韦达定理或弦长公式求得正确结果,同样给分。
11.(2011年高考重庆卷理科20)(本小题满分12分,第一问4分,第二问8分)
如图(20),椭圆的中心为原点O,离心率e?(Ⅰ)求该椭圆的标准方程。
?????????????(Ⅱ)设动点P满足OP?OM?2ON,其中M,N是椭圆上的点。直线OM与ON的斜
22,一条准线的方程为x?22。
率之积为?12。问:是否存在两个定点F1、F2,使得PF1?PF2为定值。若存在,求F1、F2的坐标;若不存在,说明理由。
2a解析:(Ⅰ)由e??,?22,解得a?2,c?c2ca22,b?a?c?2,
222故椭圆的标准方程为
x24?y22?1
????????????? (Ⅱ)设P?x,y?,M?x1,y1?,N?x2,y2?,则由OP?OM?2ON得
?x,y???x1,y1??2?x2,y2?,即x?x1?2x2,y?y1?2y2,
因为点M,N在椭圆
x24?y22?1上,所以x12?2y12?4,x22?2y22?4
故x2?2y2??x12?4x22?4x1x2??2?y12?4y22?4y1y2? ??x12?2y12??4?x22?2y22??4?x1x2?2y1y2? ?20?4?x1x2?2y1y2?,
设kOM,kON分别为直线OM,ON的斜率,由题意知,
kOM?kON=y1y2x1x22=-12,因此x1x2?2y1y2=0,
所以x?2y?20, 所以P点是椭圆x222?25?????y210?2?1上的点,设该椭圆的左右焦点为F1、F2,则由椭圆的
定义,PF1?PF2为定值,又因c?为F1?10,0、F2
?25???210?2?10,因此两焦点的坐标分别
??10,0
12.(2011年高考四川卷理科21) (本小题共l2分)
椭圆有两顶点A(-1,0)、B(1,0),过其焦点F(0,1)的直线l与椭圆交于C、D两点,并与x轴交于点P.直线AC与直线BD交于点Q. (I)当|CD | =
322时,求直线l的方程;
???????? (II)当点P异于A、B两点时,求证:OP?OQ为定值.
解析:由已知可得椭圆方程为
y22
?x?1,设l的方程为y?1?k(x?0),k为l的斜率.
22k??y?kx?1x?x??22?1?2?2?k22?(2?k)x?2kx?1?0??则?y2?x?1??xx??1?2122?2?k?224?y?y?22?1?2?k ?2?yy??2k?2122?2?k?(x1?x2)?(y1?y2)?8k?8(2?k)222?8k?8k(2?k)4222?92?k?2?k??2,
2?l的方程为y??2x?1.
y213.(2011年高考全国卷理科21)已知O为坐标原点,F为椭圆C:x?22?1在y轴正半轴
????????????上的焦点,过F且斜率为-2的直线l与C交与A、B两点,点P满足OA?OB?OP?0.
(Ⅰ)证明:点P在C上;(Ⅱ)设点P关于点O的对称点为Q, 证明:A、P、B、Q四点在同一圆上. 【解析】: (Ⅰ)证明:由x?2y22?1得F(0,1),l:y??2x?1,
?y?1?2x?22得4x?22x?1?0 由?y2?1?x??2设A(x1,y1),B(x1,y1),则x1?22?8?4?4?(?1)2?42?4
?2?64,x2?2?42?422?8?4?4?(?1)2?463?121?32?6,
y1??2??1?,
?????????????OA?OB?OP?0.
y2??2?6?1??222yp221?xp??(x1?x2)??2???(?)??1故点P在C上 2,xp?222?y??(y?y)??112?p(Ⅱ)法一:点P(?22,?1),?P关于点O的对称点为Q,?Q(22,1),
KAQKAP3?12)?11?y1?1?y1y?12即?PAQ?90?,同理??????1,
12222?621x1??x1??x1()?2224221(KPBKBQ??1即?PBQ?90,? ?PAQ??PBQ?180 A、P、B、Q四点在同一圆上.
??法二:由已知有Q??2?2x设A、B的中点为D?x3,y3? ,1?则PQ的中垂线为:y???2?2???x?x22x3?1???24??y?y1?y2??2x1?1??3∴?22????2x1?1??12
?21?21,?则AB的中垂线为:y?∴D? x??42?24???21?311'?PQO?,?∴|PO'|?|QO'|?则的中垂线与AB的中垂线的交点为? ?888??